硫酸盐干湿循环作用下CFRP-黏土砖界面黏结性能试验研究

通过单面剪切试验装置对硫酸盐干湿循环作用后的CFRP-黏土砖试件进行加载,研究硫酸盐干湿循环作用下CFRP-黏土砖界面黏结性能退化规律.研究结果表明:界面破坏形态随硫酸盐干湿循环由剪切破坏转变为黏结破坏,界面有效黏结长度和承载力随硫酸盐干湿循环时间在初期均有所增长,后期均呈下降的趋势.通过引入硫酸盐干湿循环影响系数,提出了硫酸盐干湿循环作用下CFRP-黏土砖界面黏结强度模型.通过与试验值对比,本文建议的模型可以准确预测硫酸盐干湿循环作用下界面黏结强度的退化规律.     

耐腐蚀混凝土辅料的试验研究

研究目的:为了提高混凝土耐海水、土壤中盐等的腐蚀性能,作者提出了在混凝土中掺加耐腐蚀辅料的方法。研究方法:通过混凝土离子渗透性试验、硫酸盐腐蚀试验、干湿腐蚀循环试验等对耐腐蚀辅料的性能进行了测试,并对该耐腐蚀混凝土辅料的耐腐蚀机理进行了分析。研究结果:(1)在硫酸盐腐蚀试验中,掺耐腐蚀辅料的水泥90d腐蚀中的耐腐蚀系数高于1.0;(2)在100次干湿腐蚀循环后,基准混凝土干湿腐蚀循环系数只有0.79,而掺耐腐蚀辅料的混凝土Kx达到1.28;(3)在氯离子渗透试验方面,掺耐腐蚀辅料混凝土28d、90d渗透系数分别为28d基准混凝土的43.1%和9.3%。研究结论:耐腐蚀辅料能够有效的改善混凝土内部孔隙结构特征和水泥与骨料的界面结构。     

生态多孔混凝土抗硫酸盐腐蚀性能研究

生态多孔混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能是当前的焦点研究问题。基于生态多孔混凝土加速硫酸盐干湿循环及硫酸盐浸泡腐蚀试验方法下开展生态多孔混凝土的耐久性能研究。研究结果表明:生态多孔混凝土经加速硫酸盐干湿循环腐蚀较饱和硫酸盐浸泡腐蚀其性能损失更为显著;掺加矿物掺合料对改善生态多孔混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能并不明显。开展生态多孔混凝土抗硫酸盐腐蚀性能研究,对构建生态多孔混凝土耐久性能评价体系有着指导意义。     

复杂环境下混凝土动弹性模量的灰色预测

干湿循环条件下混凝土性能所涉及到的问题较多,具有不确定性。在混凝土受干湿循环硫酸盐腐蚀的试验基础上,研究了不同环境条件下混凝土动弹性模量的变化规律,并运用灰色系统理论,对混凝土动弹性模量值进行了预测。结果表明,干湿循环条件下,试件的动弹性模量在初期有微小上升后明显下降;浸泡环境下,试件的动弹性模量先上升后缓慢下降,说明干湿循环较浸泡环境下混凝土腐蚀更快速。GM(1,1)灰色模型对混凝土动弹性模量预测精度较高,为混凝土受腐蚀破坏的预报提供了参考。     

化学腐蚀下红层软岩单轴压缩及声发射特征试验研究

为研究酸性水化学溶液浸蚀作用下红层软岩的细观损伤演化特征,利用声发射技术分析红层软岩在受不同p H化学溶液浸蚀作用后的单轴压缩损伤破坏过程。试验结果显示:酸性溶液对红层软岩主要表现为溶蚀作用;受腐蚀后红层软岩试样破坏失稳过程中的声发射特征与试样中的裂纹萌生、扩展和贯通的演化特征密切相关;试样在破坏过程的声发射能量呈现"上升—峰值—下降—平缓"的演化规律,峰值前有声发射平静期;红层软岩在不同p H酸性溶液浸蚀95 d后单轴抗压强度均有所降低;随着浸泡溶液p H减小,化学腐蚀程度增大,溶蚀孔隙分布越多,试件在单轴荷载下压密阶段声发射特征越明显。试验结果可为受腐蚀区域红层软岩的长期稳定性的评价提供参考。     

柴达木盆地冻融、盐蚀环境下混凝土腐蚀机理及耐久性研究

为研究柴达木盆地地区强腐蚀环境下混凝土结构的耐久性,配制与现场土壤腐蚀浓度相近的腐蚀性溶液,对掺加特定外加剂的不同强度等级混凝土试件进行冻融、盐浸循环试验,通过检测试件的电通量、强度损失率、质量损失率等参数研究其腐蚀规律及耐久性。试验结果表明,在强腐蚀环境下,低强度混凝土耐久性较差;掺加抗冻防腐剂后混凝土密实性可提高28%~53%,抗压强度损失率可减小22%~54%;氯盐对混凝土的侵蚀破坏起主导作用;混凝土腐蚀破坏前期表现为盐类结晶膨胀型破坏,后期主要是氯盐溶蚀破坏;混凝土破坏为氯盐和硫酸盐共同腐蚀的破坏效果叠加。根据试验结果及腐蚀机理,提出强腐蚀环境下考虑设计、施工、养护的混凝土结构耐久性综合设计方案。     

浅谈如何提高混凝土的耐硫酸盐腐蚀性

研究目的:我国的西北、西南和沿海的许多地区地下都富含其溶解有硫酸盐的水,对混凝土都有侵蚀性.所以,探讨如何提高混凝土的耐硫酸盐腐蚀性的问题,对提高工程质量和其寿命有着十分重要的现实意义.研究结论:在工程施工中,采取在混凝土中掺WQ系列的防腐剂或SRA型钢筋混凝土防腐剂,以及采取其他相关措施,提高混凝土耐硫酸盐的腐蚀性能,取得了良好的效果.可以在高硫酸盐地区推广使用WQ系列防腐剂或SRA型钢筋混凝土防腐剂,提高混凝土工程耐侵蚀性和工程质量.     

水胶比对混凝土抗硫酸盐腐蚀性能的影响

为探究不同水胶比的混凝土在硫酸盐溶液中的腐蚀寿命,从相对抗压强度和相对动弹性模量的角度出发,采用对比试验的方法对W/B=0.26,0.32和0.38的3种混凝土试块进行硫酸盐腐蚀干湿循环实验,同时对所得数据利用最小二乘法进行拟合和分析.研究结果表明:混凝土抗腐蚀能力与水胶比呈反比,水胶比越大,混凝土的抗腐蚀能力越差;混凝土相对抗压强度、相对动弹性模量测试结果与外观变化结果相一致.函数拟合结果表明:混凝土相对抗压强度、相对动弹性模量曲线可由单一参数的二次多项式方程表示,方程计算结果与实验结果吻合较好,可用于预测不同水胶比的混凝土的硫酸盐腐蚀寿命.     

硫酸盐环境下CFRP-混凝土界面黏结强度试验研究

通过硫酸盐加速侵蚀试验模拟硫酸盐侵蚀环境,采用双剪试件对硫酸盐侵蚀环境下CFRP-混凝土界面性能(界面黏结强度、断裂能及有效黏结长度)随侵蚀时间的退化规律进行试验研究。试验结果表明,界面黏结强度和界面断裂能随着硫酸盐侵蚀时间的增加均有所下降,而界面有效黏结长度有所增加。通过对试验结果的统计回归分析,给出了界面断裂能和有效黏结长度随硫酸盐侵蚀时间的关系表达式,建立了硫酸盐环境下CFRP-混凝土界面的黏结强度模型,预测模型能够很好的反映界面黏结强度随硫酸盐侵蚀时间的退化规律。     

盐渍土地区高性能混凝土耐久性研究

以内掺掺合料、中砂、细石、普通硅酸盐水泥以及抗硫水泥制成的细石高性能混凝土作为研究对象,在3种不同硫酸根浓度的浸泡液中进行100次干湿循环,用动弹性模量、抗折强度和抗压强度的变化研究硫酸盐侵蚀对混凝土耐久性的影响。结果表明,随着浸泡液中硫酸根浓度的逐步增加,混凝土受硫酸盐侵蚀程度逐步增加,试件的动弹性模量呈现逐步降低的趋势;在干湿交替环境下,混凝土试件的抗折强度指标比抗压强度指标更敏感,试件的抗折强度比抗压强度更能反应试件的受损程度。在干湿交替的水侵蚀和硫酸盐侵蚀环境中,掺加复合掺和料的高性能混凝土对硫酸盐侵蚀有较好的抵抗性能。     

含不同矿物掺合料混凝土的硫酸盐腐蚀试验研究

混凝土在硫酸盐溶液中的腐蚀会对地下建筑造成严重的破坏。为了提高混凝土在地下水环境中抵抗硫酸盐腐蚀的能力,本文以掺粉煤灰、硅灰和矿粉的三种矿物掺合料混凝土为研究对象,开展了混凝土在15%硫酸钠溶液中的腐蚀研究。采用超声波平测法测得混凝土腐蚀60 d的腐蚀深度;此外,通过对比分析了不同掺合料混凝土腐蚀60 d的抗压强度。试验结果表明:掺10%掺量条件下,硅灰混凝土腐蚀深度最大,粉煤灰混凝土次之,矿粉混凝土最小,即矿粉对混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的提升最有利;未腐蚀前,三种矿物掺合料混凝土的抗压强度从大到小依次为粉煤灰>矿粉>硅灰,腐蚀后,粉煤灰混凝土的抗压强度较腐蚀前有所提高,而掺硅灰和矿粉混凝土的抗压强度变化较小。     

站台雨棚钢结构在锈蚀作用下的耐久性评估

考虑钢构件由锈蚀引起的几何削弱及材性退化,提出一种钢结构在锈蚀作用下的耐久性评估方法。通过引入大气腐蚀模型,采用锈蚀缺陷分析方法建立结构有限元模型,同时给出锈蚀钢材屈服应力比下降标准曲线得到结构剩余承载力准则。基于该评估方法,通过迭代计算构件的临界失重率,进而确定构件的损伤系数(耐久性指标)。结合算例阐述站台雨棚钢结构在大气均匀锈蚀作用下的耐久性评估流程。研究结果表明:站台雨棚整体结构的损伤系数随服役时间近似呈线性增长;均匀锈蚀引起的几何削弱与材性退化对结构整体的损伤系数几乎相同;该分析流程可为高铁站台雨棚在大气锈蚀作用下的耐久性评估提供参考。     

铁路客运专线BOT项目投标方案风险评价模型

研究目的:随着我国建设资金短缺和基础设施不足的矛盾日益突出,采用国际上流行的BOT方式加快铁路等基础设施的建设已是时代发展的必然。投标人能否取得投标成功,关键在于其投标方案的优劣。由于BOT项目具有周期长、资金投入规模大、技术复杂、可变因素多、风险大等特点,使得投标人在制定投标方案时存在很大的风险。研究结论:从系统论的角度出发,建立基于风险分析的铁路客运专线BOT投标方案决策评价指标体系,并运用灰色局势决策模型进行评价。影响铁路BOT项目风险的因素众多,且各因素的相互影响关系难以确定。目前常用的评价方法有模糊综合评判模型、人工神经网络优选模型等,这些评价方法各有自身的优势,但也存在很大的缺陷。表现为各方案的综合优化指标值差异不明显,模型结果受主观因素影响,尤其是没有充分考虑铁路客运专线BOT项目所面临的高风险。该模型结果不受主观因素影响,更好的揭示了各方案的综合优化指标值差异,较传统方法更精确,更有效。同时该模型具有一定的通用性,可用于评价基于风险分析的高速公路、电力等BOT项目投标方案。     

典型海洋大气环境的接触网钢腕臂定位装置表面防护体系设计

通过钢结构表面防护方案研究、试验验证和运营线路试挂的方式,构建典型海洋大气环境下接触网钢腕臂的表面防护涂层体系,以保证接触网钢腕臂定位装置在可能的高温、高湿、高盐、污秽粉尘等多因素耦合环境,如近海、濒海、沿江、热带或亚热带山区等环境中在役寿命延长至15～20年。研究表明:(1)接触网钢腕臂定位装置长效防护涂层体系为热喷涂层+环氧封闭层组合的复合涂层体系;(2)所有钢腕臂组件均采用热喷涂涂层作为防护的基础层;(3)管件类外壁及精细零部件涂层体系采用高铝锌热喷涂涂层+双金属环氧封闭涂层;(4)管件内壁采用灌涂环氧涂料。     

延长矿肥漏斗车的使用年限

调查了矿肥漏斗车各部分的腐蚀情况,对大修改造样车进行了冲击寿命试验.结果表明,经过大修改造的漏斗车可延长有效使用期.     

基于点云数据的轨道结构与隧道空间限界一体化自动检测方法研究

为了保证列车运营安全,需要在日常运营过程中进行隧道限界检测,但现有检测方法存在测量干扰大、效率低、断面非连续性、与轨道结构相互独立等不足。为此,提出一种基于点云数据的轨道结构与隧道空间限界一体化自动检测方法。在通过中轴线拟合提取隧道任意位置断面的基础上,建立基于钢轨顶面的隧道限界检测坐标系,引入不同类型的隧道限界框,采用改进射线算法实现多种隧道类型的限界自动检测分析。对既有铁路隧道进行现场实验表明,采用该方法可实现侵限位置和侵限尺寸值的准确获取,并给出侵限断面图,满足隧道检测精度要求,在隧道日常运营维护中能够发挥重要作用。     

公共交通接驳换乘系统评价指标体系的构建

依照公共交通接驳换乘系统评价指标体系的构建原则,提出评价指标体系由技术性、经济性、社会性评价指标构成,并对各指标的含义做出解释,最后以北京地铁13号线部分车站作为实例,对技术性评价指标加以应用。论述一套合理的公共交通接驳换乘系统评价指标体系如何有效解决公共交通换乘效率低的问题。     

跨海电气化铁路特大桥接触网防腐蚀设计研究

通过研究金属腐蚀机理和试验的方式,构建跨海电气化铁路接触网防腐蚀技术设计,保证接触网在海洋大气环境中使用寿命。通过防腐理论研究及盐雾试验验证,结论:(1)热浸镀锌防腐技术处理的钢材质构件在海洋大气环境适用过程中,防腐耐久性很难满足长期适用要求;(2)钢材质构件、铝合金材质构件采用涂层防腐处理,可以大幅度地提高金属表层的抗防腐能力,延长金属构件的使用寿命;(3)铝合金材质构件在典型的大气环境下抗腐蚀能力要强于钢材质构件。